Ανακαλύφθηκε ο ψυχρότερος πλανήτης λάβας με ατμόσφαιρα - Θυμίζει μία... νεαρή Γη

Έναν ασυνήθιστο εξωπλανήτη, ο οποίος καλύπτεται από λάβα αλλά παρουσιάζει χαμηλότερη θερμοκρασία από την αναμενόμενη, μελέτησαν αστρονόμοι με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb.

Πρόκειται για τον HD 3167 b, μία βραχώδη «υπερ-Γη» που βρίσκεται περίπου 154 έτη φωτός μακριά. Ο πλανήτης κινείται τόσο κοντά στο άστρο του, ώστε ολοκληρώνει μία πλήρη περιφορά σε μόλις μία γήινη ημέρα.

Όπως αναφέρει σε δημοσίευμά του το space.com, παρά τις ακραίες συνθήκες που επικρατούν στην επιφάνειά του, ο HD 3167 b φαίνεται ότι διαθέτει ατμόσφαιρα. Σύμφωνα με τους ερευνητές, είναι ο μικρότερος πλανήτης λάβας που έχει εντοπιστεί μέχρι σήμερα και ταυτόχρονα ο ψυχρότερος γνωστός κόσμος αυτού του τύπου με ατμόσφαιρα.

«Αυτό που προκαλεί έκπληξη είναι ότι όσο πιο κοντά βρίσκεται ένας βραχώδης πλανήτης στο άστρο του, τόσο δυσκολότερο θα έπρεπε να είναι να διατηρήσει ατμόσφαιρα, καθώς βομβαρδίζεται από αστρικούς ανέμους και φωτόνια υψηλής ενέργειας. Ωστόσο, φαίνεται ότι πολλοί από αυτούς τους κόσμους λάβας τα καταφέρνουν», ανέφερε ο Έντουιν Κάιτ, αναπληρωτής καθηγητής Γεωφυσικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου και μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Ένας κόσμος με μόνιμη ημέρα και νύχτα

Ο HD 3167 b είναι παλιρροϊκά κλειδωμένος, όπως συμβαίνει με αρκετούς πλανήτες που κινούνται πολύ κοντά στα άστρα τους. Αυτό σημαίνει ότι η μία πλευρά του κοιτάζει διαρκώς προς το άστρο και δέχεται συνεχή ακτινοβολία, ενώ η άλλη παραμένει βυθισμένη στο σκοτάδι.

Εάν ο πλανήτης δεν διέθετε ατμόσφαιρα, η φωτεινή πλευρά του θα έπρεπε να παρουσιάζει την υψηλότερη θεωρητικά δυνατή θερμοκρασία για την απόστασή του από το άστρο. Οι παρατηρήσεις, όμως, αποκάλυψαν ότι είναι αισθητά ψυχρότερη.

«Αν ο πλανήτης δεν είχε ατμόσφαιρα, η πλευρά της ημέρας θα ήταν όσο θερμή επιτρέπουν θεωρητικά οι συνθήκες», εξήγησε ο επικεφαλής της μελέτης Μπράντον Παρκ Κόι, μεταπτυχιακός ερευνητής στην ομάδα του Έντουιν Κάιτ.

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η ατμόσφαιρα αντανακλά μέρος της ακτινοβολίας του άστρου και παράλληλα μεταφέρει θερμότητα από τη φωτεινή προς τη σκοτεινή πλευρά του πλανήτη. Έτσι, παρότι η επιφάνειά του παραμένει αρκετά θερμή ώστε να βρίσκεται σε λιωμένη κατάσταση, η θερμοκρασία του είναι χαμηλότερη από εκείνη άλλων γνωστών κόσμων λάβας.

Οι παρατηρήσεις του James Webb

Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε το όργανο MIRI του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb, το οποίο πραγματοποιεί παρατηρήσεις στο μέσο υπέρυθρο τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

Με το συγκεκριμένο όργανο οι επιστήμονες μπορούν να υπολογίζουν τη θερμοκρασία ενός μακρινού πλανήτη και να αναζητούν ενδείξεις ατμόσφαιρας.

Οι παρατηρήσεις πραγματοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια μιας «δευτερεύουσας έκλειψης», όταν ο HD 3167 b πέρασε πίσω από το άστρο του. Οι ερευνητές κατέγραψαν τη μεταβολή της υπέρυθρης ακτινοβολίας του συστήματος και απομόνωσαν τη θερμότητα που προερχόταν από τον ίδιο τον πλανήτη.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η φωτεινή πλευρά του δεν είναι τόσο θερμή όσο θα αναμενόταν σε έναν πλανήτη χωρίς ατμόσφαιρα, ενισχύοντας την εκτίμηση ότι περιβάλλεται από αέρια.

Πώς διατηρούν ατμόσφαιρα οι πλανήτες λάβας

Από την επιβεβαίωση του πρώτου εξωπλανήτη πριν από περισσότερα από 30 χρόνια, οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει πάνω από 6.300 κόσμους έξω από το Ηλιακό Σύστημα.

Ανάμεσά τους βρίσκονται γιγάντιοι αέριοι πλανήτες, μικρότεροι κόσμοι που μοιάζουν με τον Ποσειδώνα, βραχώδεις υπερ-Γαίες και ορισμένοι πλανήτες λάβας, των οποίων οι θερμοκρασίες είναι τόσο υψηλές ώστε η επιφάνειά τους να παραμένει λιωμένη.

Η ύπαρξη ατμόσφαιρας στον HD 3167 b δημιουργεί νέα ερωτήματα σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο οι συγκεκριμένοι πλανήτες σχηματίζουν και διατηρούν το αέριο περίβλημά τους, παρά τη σφοδρή ακτινοβολία που δέχονται από τα άστρα τους.

Η ανακάλυψη εντάσσεται σε ένα ευρύτερο ερευνητικό πρόγραμμα, με επικεφαλής την αστρονόμο Μέγκαν Γουάινερ Μάνσφιλντ του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ. Οι επιστήμονες εξετάζουν συνολικά δέκα κόσμους λάβας, προκειμένου να διαπιστώσουν σε ποια θερμοκρασιακά επίπεδα εμφανίζονται συχνότερα ατμόσφαιρες.

Τα μέχρι τώρα στοιχεία ενισχύουν την εκτίμηση ότι οι περισσότεροι πλανήτες λάβας ενδέχεται να διαθέτουν κάποια μορφή ατμόσφαιρας.

Ένα παράθυρο στα πρώτα χρόνια της Γης

Παρότι ο HD 3167 b είναι υπερβολικά θερμός και αφιλόξενος για τη ζωή όπως τη γνωρίζουμε, μπορεί να προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες για την εξέλιξη των βραχωδών πλανητών.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι στα πρώτα στάδια της ιστορίας της, η Γη ενδέχεται να έμοιαζε με έναν τέτοιο κόσμο. Οι συνεχείς συγκρούσεις με πλανητικά σώματα είχαν απελευθερώσει τεράστιες ποσότητες ενέργειας, δημιουργώντας μία περίοδο κατά την οποία η επιφάνειά της καλυπτόταν από έναν ωκεανό μάγματος.

«Οι πλανήτες αυτοί είναι πολύ θερμοί για να φιλοξενήσουν ζωή, αλλά η μελέτη τους μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε διαδικασίες που είναι σημαντικές και για άλλους βραχώδεις κόσμους», δήλωσε ο Έντουιν Κάιτ.

«Παρά το γεγονός ότι είναι εντελώς αφιλόξενοι, μας ενδιαφέρουν επειδή θεωρούμε ότι η πρώιμη Γη μπορεί να έμοιαζε πολύ με έναν κόσμο λάβας», πρόσθεσε ο Μπράντον Παρκ Κόι.

Σύμφωνα με τον ίδιο, η ανακάλυψη προσφέρει ένα σπάνιο παράθυρο στις συνθήκες που πιθανότατα επικρατούσαν στη Γη κατά τα πρώτα εκατομμύρια χρόνια της ύπαρξής της. Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύθηκαν στην επιστημονική επιθεώρηση «The Astrophysical Journal Letters».